【《110kV变电站设计》12000字（论文）】.docx

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1、IlokV变电站设计摘要随着社会技术和经济的发展，电网日益复杂和强大，对电网设计和电力设备选型的要求也愈来愈高。IlOkV变电站是地区重要变电所，是当前电网发展形势下重点发展的配电网网架中的最重要一环，因此结合国家电网公司配电网规划而进行110千伏变电站设计与实现的研究，不仅具有一定的现实意义，而且具有一定的标准化价值和推广意义。基于此，本文根据对原始资料背景和设计要求的分析，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全、经济及可靠性方面考虑，确定了UOkV、35kV、IOkV以及站用电的主接线。100kV变电站初步设计的主要内容包括：本次设计中进行了电气主接线的

2、设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验、各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。选择符合使用要求的各种电气设备；最终是对变压器、线路进行保护。对总降100kV变电站电气一次部分加以设计，为保证供电的稳定性及可靠性，需要通过负荷分析，选择一些可靠性较高的设备,并通过优化设计来实现文章主要对100kV变电站电气一次系统的设计思路进行分析，以期促进电力企业变电站设备经济、实用，易于操作。关键词：变电站，变压器，接线第一章绪论1.1 选题的意义11.2 国内外的研究现状11.2.1 国外研究现状11.2.2 国内研究现状21.3 课题研究的内容2第二章变电站的设计分析42.1 变电

3、站设计规范42.2 变电站地址42.3 负荷分析及组成4第三章电气主接线设计73.1 主接线的设计原则73.2 主接线设计的基本要求73.2.1 可靠性73.2.2 灵活性83.2.3 经济性83.3 主接线方案的比较和确定83.3.1 UOkV侧主接线设计93.3.2 35kV侧主接线设计113.3.3 IOkV侧主接线设计12第四章电气设备选择164.1电气选择原则164.2导体和电器的选取164.2.1母线的选择164.2.2IOKV出线电缆选择164.3电器选择164.3.1断路器选择164.3.2隔离开关的选择164.3.3电压互感器选择174.3.4电流互感器选择174.4绝缘子和

4、穿墙套管174.5熔断器的选择17第五章变电站接地与防雷系统设计185.1 接地装置设计要求185.2 防雷保护195.2.1 变电站的直击雷保护195.2.2 防护雷击的措施205.2.3 避雷针的保护范围20524确定本站避雷针21第六章结论23参考文献24附录25附录一：经济电流密度25附录二：变电站电气主接线25附录三：变电站配电装置设备列表26-Ill-第一章绪论1.1 选题的意义电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源，电能的生产、传输、储存高效、洁净，它在现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。电力是国民经济的血液，是保隙我国社会主义现代化建设的骨干

5、。它与广大人民群众的日常生活及整个社会的生存发展息息相关。随着经济的快速发展、科技水平的不断进步,对电力的需求和要求也必然日益提高。IlOkV区域降压变电站设计是农村用电网络改造和城市用电网建设中较为关键的技术环节。因此，搞好IlOkV变电所的设计、建设和改造是我国电力建设的重点内容。随着电力系统的发展，电网结构越来越复杂，各级调度中心需要获得更多的信息，以准确掌握电网和变电站的运行状况。同时为提高电力系统的可控性，要求更多地采用远方集中监视和控制，并逐步实现无人值班管理模式因此，变电站可起到保障供电可靠性的作用本文就如何优化IIOkV变电站一次系统的设计进行分析，并给出相应建议，以期提高不同

6、区域电网的建设水平。变电站是改变电压的场所，其主要设备是开关和变压器，按照不同的规模被称为变电所或是配电室等。变电站设立的主要原因是为了把电厂发出来的电输送到更远的地方，将电压升高，变成高压，到用户附近时再按需要把电压降低，以满足用户的需求。结合我国目前的电力状况，为了能保证电力被安全、可靠、稳定地输送到用户端，优化变电站设计显得非常重要，在某地区电网中的变电站的电压等级主要以IlokV,35kV,IOkV电压等级为主，为了迎合某区域的用电发展趋势，新建变电站的设计应以安全可靠为首要目标，结合经济性与先进性，合理配置站内的设备。本文笔者以某个IlOkV变电站为例，对其进行科学的设计研究，以提高

7、供电的能力。1.2 国内外的研究现状1.2.1 国外研究现状20世纪70年代，电子技术发展迅速，德国、瑞士、美国、法国等电气技术领先国家在变电站自动化领域先后取得突破，到20世纪90年代，已经有德国的西门子公司，瑞士的公司，美国通用电气公司，法国阿尔斯通公司等大型电气设备公司开发出了变电站自动化系统，并广泛投入使用。近几年内，美国ABB公司又在E1.K-O4型(145kV)GlS组合电器的基础上针对IlOkV电压等级，又设计了最新的EXK-Ol型GlS组合电器，其额定电压为123kV(BI1.值为550kV),该GlS全部通过型式试验。它使得GIS组合电器的体积、尺寸变得更小、质量变得更轻，从

8、而进一步提高了IlOkVGlS的性价比。法国的阿尔斯通公司、日本的三菱公司、伊林公司灯都相继开发出了新一代的IIOkVGIS0目前也正在积极地推广该系列GIS组合电器，并在50OkV变电站逐步进行工业性应用试验。智能箱式变电站在发达国家的配电领域中己经占有非常重要的地位，是变电站设计方向的重大改革。在欧洲发达国家己占配电设备的70%；在美国箱式变电站的使用率已经超过了80%,成为美国配电网自动化中的重要设备。1.2.2 国内研究现状随着我国国民经济的发展，电力工业已有了较大的发展，正在逐步跨入世界高端水平的行列。电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统内大量

9、信息的实时性等要求越来越高。随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃。我国变电站综合自动化的研究始于80年代中期，1987年，清华大学电机工程系研制成功第一套变电站综合自动化系统，在山东望岛变电站成功地投入运行。近几年来，大规模集成电路技术和通信技术迅猛发展，16位、32位单片机及Pentium微处理器问世，网络技术，现场总线等的出现，使得变电站综合自动化系统的功能不断完善。目前江苏地区的所有变电站已全部实现集中控制和微机监控，变电站综合自动化系统已逐步取代传统的二次系统，继而实现智能化变电站己成为电网新的发展方向和趋势。为了进

10、一步控制工程造价，提高经济效益，经过专家反复论证，我国少数变电站设计目前已经逐渐采用了一些新的、更为简单的主接线方式。在采用GIS的情况下，优先采用单母线分段接线。而在终端变电站中，应尽量采用线路变压器组接线方式等。到本世纪末，国家电网公司的坚强智能电网的提出，加快了智能变电站的发展和建设步伐，到2020年，全面建成统一、坚强智能电网。1.3 课题研究的内容本次设计的课题是:11OkV变电站设计。设计变电站在该县沿海经济区，负责向周边乡镇及变电站附件工业园区供电，确定本变电站的电压等级为IIOkV、35kV、IOkV为本变电站电源电压。本文设计一座UOkV变电站。IlOkV变电站电气部分设计主

11、要任务包括：（1）主接线的设计:根据具体情况选择合适的电气主接线方式是变电站设计的首要步骤。（2）主变压器的选择:主变压器是变电站的最核心设备，一切变电站的设计都是主要围绕着主变压器进行的。（3）短路电流计算:电气设备选型、校验的理论计算支撑。（4）导体和电气设备的选择:变电站设计的重要组成部分。（5）站用电设计:进行变电站站用电设计是为了保证变电站用电设备的正常运行，为变电站安全稳定运行提供有效保障。（6）防雷接地设计:通过选用合适的避雷器和选择合理的安装位置，降低雷击对变电站内设备的影响。第二章变电站的设计分析该所设计的IlOkV变电属于中间变电站，高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率作用

12、，或使长距离输电线路分段，一般汇集23个电源，同时又降压给当地用电。这样的变电站主要起中间环节作用，全所停电将引起区域解列。在设计中为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求，制订本规范。2.1 变电站设计规范(1)本规范适用于电压为35-1IOkV,单台变压器容量为2500kV及以上新建变电所的设计。(2)变电所的设计应根据工程的510年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。(3)变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计

13、方案。(4)变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。2.2 变电站地址变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。变电所位于某市郊东南郊，交通便利，变电所的西边为IOKV负荷密集区，主要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂及部分市区用电。变电所以东主要有35KV的水泥厂、耐火厂及市郊其它用电。该变电所所址区站址地区海拔高度200m,地势平坦，地震烈度6度。年最高气温+40,年最低气温-20C,最热月平均最高温度+30,最大复冰厚度IOmnb最大风速25ms,土壤热阻率4=100C-Cm/W,

14、土壤温度20C,地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。根据任务书可知，某市有一市区变电所。某市IlOKV变电站的建设将外电与市区变电所更好的连接起来，从而形成统一的供电网络。更好的解决某市的供电问题，同时也促进了供电网络的形成和供电的可靠性。为了考虑本地区经济的发展此变电站设计的最大容量为36.8MWo各级负荷见以下图表：(1) IlOKV负荷情况表2.1IlOKV负荷电压等级负荷名称最大负荷(MW)负荷组成(%)自然力率Tmax（三）线长(KM)备注近期远景一二IlOkv市系线101810市甲线101810备用1IO备用212(2)35KV负荷情况表2.235KV负荷电压等级负荷名称最大负荷(MW)负荷组成()自然率Tmax（三）线长(KM)备注近期远景一二35KV水泥厂11.5215300.920水泥厂21.5215300.920耐火厂11.515350.918备用12.50.915备用22.50.915(3)IOKV负荷情况表2.3IOKV负荷压级负荷名称最大负荷MW负荷组成()自然力率TmaxH)线(KM)备注近期远景二0棉纺厂122.520400.7555003.5棉纺厂222.520400.7555003.5印染厂11.5230400.7850004.5印染厂21.